Виды запорной арматуры в нефтяной промышленности

04.04.2019

Как и любой добытый из-под земли клад, нефть и газ важно не только найти, но и доставить до нужного места. В процессе транспортировки важную роль играет не только труба, как может показаться со стороны, но и небольшие, порой малозаметные устройства, имя которым — запорная арматура.

Виды запорной арматуры в нефтяной промышленности

Именно благодаря этим изделиям удаётся отрегулировать скорость и интенсивность подачи потока, давление в трубе, сделать ремонт и так далее. Хотя основные модификации запорной арматуры существуют с прошлого века, производители не устают их совершенствовать. Курс на импортозамещение и модернизацию производства добавляет драйва производителям.

Масштаб спроса

Россия на протяжении многих лет прочно входит в тройку мировых лидеров по объёмам добычи нефти и газа. По территории нашей страны проложено около 1,5 млн км промысловых и магистральных нефте- и газопроводов, обеспечивающих транспортировку этих геологических богатств.

Казалось бы, рынок нефти в последние годы несколько просел, но в России, выяснили аналитики, потребность в запорной арматуре не сократилась, а напротив, имеется тенденция к росту.

Причины растущей потребности отечественных нефтяников и газовиков в запорной арматуре лежат в резко повысившейся стоимости импортных изделий и, как следствие, необходимости замещения импортной продукции более дешёвыми отечественными аналогами.

Процесс импортозамещения постепенно набирает обороты. Также стоит учесть запрет импорта западного высокотехнологичного оборудования для ряда отраслей российской нефтяной и газовой промышленностей.

Ещё один фактор, который косвенно способствует развитию смежных отраслей для нефтегазового комплекса, — закат эры добычи лёгких углеводородов.

Теперь, чтобы компенсировать падение, российские нефтегазовые компании направили свои интересы на Север, где с помощью новых технологий и оборудования осваивают шельф дальневосточных и арктических морей, бурят горизонтальные скважины, разрабатывают трудноизвлекаемые запасы Западной Сибири.

Разведка и добыча таких ресурсов неизбежно влекут за собой развитие технологий во всех задействованных в процессе отраслях промышленности, в том числе и рост трубной отрасли, а вместе с ней и производство арматуры.

Виды запорной арматуры в нефтяной промышленности

«Сложившаяся экономическая ситуация на российском рынке после введения санкций дала большой толчок для реализации программы импортозамещения и развития нашего предприятия.

Наши крупные заказчики — «Газпром», «Роснефть», «СИБУР» — во многих параметрах развернулись в сторону отечественных производителей трубопроводной арматуры», — рассказывает директор департамента по работе с ПИ и НИИ ООО «Арматурный завод» Рустам Зигануров.

В результате, по его словам, завод освоил новые виды продукции.

В частности, такой факт: правительство Республики Башкортостан вместе с крупными заказчиками промониторило рынок и составило «дорожную карту», отметив продукцию, которая требуется по программе импортозамещения.

«Мы проанализировали данную карту и выбрали те виды изделий, которые мы сможем освоить: сконструировать, выпустить опытный образец, протестировать и потом запустить в серийное производство», — подчеркнул эксперт.

Нельзя сказать, что импортозамещение рывком сдвинуло отрасль вперёд. Скажем, Муромский завод трубопроводной арматуры — это предприятие полного цикла, т. е. запорная арматура изготавливается из собственного литья и российских комплектующих.

Соответственно, выбранный страной курс в данном случае не оказал существенного влияния. Однако даже точечное движение вверх вследствие политических изменений — тенденция интересная и отрадная.

Через тернии к звёздам

Вспоминая, как начинался процесс импортозамещения, Рустам Зигануров отмечает, что многие сомневались в способности отечественных производителей арматуры выпускать некоторые виды продукции, аналогичные импортной.

«По прошествии времени оказалось, что мы можем производить арматуру ничуть не хуже, чем западные компании. Давайте рассмотрим задвижки на высокое давление.

Мы успешно освоили шаровые краны с уплотнением «металл по металлу» и «металл-полимер» и краны шаровые регулирующие, которые тоже не уступают зарубежным аналогам.

Безусловно, конечный потребитель с некоторым опасением воспринял эти новые виды продукции: были опасения по поводу её качества. Но в последнее время мы доказали надёжность и высокое качество выпускаемой продукции», — привёл пример специалист.

Виды запорной арматуры в нефтяной промышленности psepl.com.au

Рустам Зигануров прогнозирует, что в дальнейшем продолжится внедрение новых видов продукции.

«С каждым днём заказчик предъявляет к арматуре всё большие требования, поэтому мы должны ежедневно отслеживать, анализировать пожелания заказчика и реагировать на них», — отмечает он.

«Предпочтения потребителей запорной арматуры всё больше ориентированы на качество продукции. Практически каждый крупный заказчик разрабатывает свои требования к арматуре.

К основным можно отнести соответствие химического состава стали установленным стандартам, 100-процентную герметичность затвора, а также требования к внешнему виду и покраске», — соглашается и дополняет начальник отдела продаж ЗАО «ПО «МЗТА» Александр Пупков.

Стимулы и мотивации

Мы уже начали говорить о том, что к делу развития отечественной профильной продукции подключились «верхи». Упомянутая «дорожная карта» не единственный пример. Ещё одна мера поддержки «своих» производителей — формирование индустриальных парков, резиденты которых имеют определённые льготы по налогам и другим платежам.

Так, в прошлом году в индустриальном парке «Богословский» в ТОСЭР «Краснотурьинск» в Свердловской области начала работу московская компания «Бэнефит», производитель запорной арматуры, металлоконструкций и трубной продукции. Уже в ближайшие годы она намерена разместить сборочный цех, а впоследствии построить новый завод с полным циклом производства.

  • Особенность парка «Богословский» в ТОСЭР «Краснотурьинск» — выгодное расположение с логистической точки зрения из-за близости путей доставки товаров в северные регионы — ХМАО-Югру и ЯНАО.
  • Новые производства анонсируют и за Уралом, где также расположены крупные месторождения углеводородного сырья.
  • Томский электромеханический завод несколько лет назад наладил масштабный выпуск запорной арматуры для объектов «Газпрома».

Инвестиции в проект составили около 1,5 млрд руб. При этом «Газпром» гарантировал закупку производимого оборудования с 2016 по 2023 годы. «Омсктрансмаш», дочка «Уралвагонзавода», также начал подготовку к запуску производства трубопроводной запорной арматуры для ряда крупных российских предприятий.

Чем сильны

Ещё один аргумент в пользу российской продукции — производство специфических, а порой и уникальных элементов запорной арматуры. Так, несколько лет назад специалисты «Восточной Арматурной Компании» изготовили гигантский шаровый кран — стальную конструкцию весом в 14 т.

Изделие продемонстрировали местной прессе, а затем оно успешно прошло испытание на полигоне в Саратове, подтвердило все технические характеристики и поступило на одну из российских газовых магистралей.

А одно из старейших предприятий российского машиностроения завод «Тяжпромарматура» (Алексинский завод тяжёлой промышленной арматуры, предприятие основано ещё в 1728 году) сообщает о выпуске усовершенствованной продукции. Инженеры предприятия смогли улучшить эксплуатационные свойства конструкции шаровых кранов — за счёт уменьшения количества сварных швов полукорпуса.

Таким образом, специалисты завода смогли не только повысить прочность, поскольку чем меньше швов, тем прочнее изделие, но и сократить время на производство шарового крана.

Нужно отметить и то, что «российский блок» производителей запорной арматуры очень внушительно выглядит на профильных выставках. Скажем, на «Нефтегаз-2018» эту продукцию представляли по большей части отечественные компании.

Самый эффектный стенд, на наш взгляд, представил завод «Химмаш-аппарат».

Внимание экспертов, конечно, привлёк не столько сам стенд, сколько дисковый затвор с запорно-регулирующей функцией, один из ключевых продуктов завода.

Особенности конструкции затвора позволяют использовать его в качестве запорной, запорно-регулирующей и предохранительной арматуры, при этом работать в том числе и с химически агрессивными, и абразивными средами.

Стимул есть

Реализация масштабных планов по росту нефтедобычи в Красноярском крае может стать возможностью расширения рынка сбыта для производителей арматуры и других смежных производств.

Цифры впечатляют: объём инвестиций в нефтегазовый комплекс Красноярского края в период до 2021 года превысит 500 млрд рублей, объём капиталовложений в добычу и разведку нефти и газа должны превысить 500 млрд рублей в 2017–2020 годах.

В итоге объём добычи сырой нефти в регионе должен увеличиться с 22 млн тонн в 2016 году до 29–30 млн тонн в 2020 году.

Таким образом, к 2030 году на Восточную Сибирь будет приходиться более 10 % российской нефти, при этом доля Красноярского края составит до 6 %.

Сегодня крупные российские производители стараются делать ставку не на низкую цену, а именно на качество продукции. Стоимость в определённых случаях может быть даже выше стоимости решений импортных компаний — здесь речь скорее об оптимальном соотношении цены и качества.

Читайте также:  Технология пайки отопления медными трубами

«Ценовой фактор всегда влияет на рынок производителей. Мы, как российский производитель арматуры, достаточно часто сталкиваемся с организациями, так называемыми заводами, которые предлагают потребителям китайскую арматуру. По сравнению с китайскими аналогами, наша продукция дороже.

На большинстве китайских задвижек нет нормальной нержавеющей наплавки, нужной толщины корпуса, а также полного соответствия химического состава стали и её механических свойств.

И уж если говорить о сталях хладостойких, то в производстве китайской арматуры широкого потребления не встретишь проведения правильных испытаний на ударную вязкость.

Я смело могу сказать, что наша арматура дороже потому, что она в конечном счёте гораздо выше качеством и соответствует российским стандартам. Но если сравнивать нашу продукцию с качественными и изготовленными по стандартам изделиями других производителей, то арматура МЗТА на сегодняшний день имеет конкурентоспособную цену», — объясняет Александр Пупков.

Проследить за качеством

На качественном вопросе имеет смысл остановиться поподробнее, поскольку с любых конструкций, контактирующих с агрессивными жидкостями, спрос особый. Приведём два реальных примера. Около года назад произошла авария на нефтепроводе «Транснефти».

Специалисты компании считают, что повреждения нанесли «нефтяные воры» в попытке хищения. Почти тонна нефти вылилась на землю, а могло бы выплеснуться и больше: запорная арматура быстро среагировала на падение давления, и утечку оперативно остановили.

А вот история более давняя: утечка газа на Сургутской ГРЭС-1 из фланцевого соединения задвижки. В данном случае имел место не заводской брак, а «отсутствие должного контроля за техническим состоянием элементов газопровода, а именно, запорной арматуры» (по информации пресс-службы предприятия). Однако факт остаётся фактом: четыре человека погибли, восемь получили травмы.

Так что ответственность на нефтегазовой арматуре огромная.

В связи с этим совершенно ясно, почему так много внимания уделяется требованиям к качеству и безопасности запорной арматуры.

«Учитывая опыт работы в органе по сертификации и экспертной организации, могу сказать, что нормативные документы Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, межгосударственные и национальные стандарты, устанавливающие требования безопасности к запорной арматуре, систематически актуализируются», — отмечает эксперт по сертификации оборудования ООО «Брянский орган по сертификации» Анастасия Елешева.

Виды запорной арматуры в нефтяной промышленности arm-z.ru

Эксперт отмечает организацию АО «НПФ «ЦКБА»: она разрабатывает межгосударственные, национальные стандарты и стандартов СТ ЦКБА на трубопроводную арматуру, которая, как сообщает Анастасия Елешева, «актуализирует стандарты каждый год». Специалист перечисляет семь профильных ГОСТов, актуализированных в последние два года.

И это при том, что производство трубопроводной арматуры едва ли можно назвать отраслью, где регулярно внедряются радикальные элементы модернизации — скорее эту индустрию стоит определить как консервативную. Выше мы привели несколько примеров усовершенствований на производствах, однако, скажем, ключевые материалы в этой отрасли пока не меняются.

  1. Добыча нефти в 2018 году:
  2. «Роснефть» 194,21 млн тонн «ЛУКОЙЛ» 82,1 млн тонн «Сургутнефтегаз» 60,89 млн тонн «Газпром нефть» 39,49 млн тонн «Татнефть» — 29,53 млн тонн «Башнефть» 18,95 млн тонн «Славнефть» 13,81 млн тонн «НОВАТЭК» 7,63 млн тонн «РуссНефть» 7,11 млн тонн
  3. «Считаю, что на данный момент полноценной замены таким металлургическим сплавам, как сталь и чугун, нет, потому как материал должен не только отвечать качественным показателям, но и должен быть конкурентоспособен и общедоступен как для производителя, так и для заказчика.

Что касается надёжности запорной арматуры, то повысить её можно, только установив 100-процентный контроль на всех этапах производства. Так, на МЗТА осуществляется лабораторный контроль химического состава стали, каждое выпускаемое изделие проходит контроль ОТК и стендовые испытания», — подчёркивает Александр Пупков.

Косвенным подтверждением того, что производители ответственно подходят к выпуску нефтегазовой запорной арматуры, служат данные статистики. Аварии на российских нефтепроводах случаются ужасающе часто, однако дефекты запорной арматуры не входят в список распространённых.

Основные проблемы у нас — внешнее воздействие (то есть та самая попытка вреза), брак монтажа трубопроводов и коррозия. Работу трубопроводной арматуры составители этой безрадостной статистики даже не выделяют в отдельный пункт.

Яна Янушкевич, Кира Истратова

Стальные и чугунные задвижки для нефтепродуктов: применение

При транспортировке нефти и нефтепродуктов часто возникает необходимость регулирования их потока, а некоторых ситуациях – и полное его перекрытие. Эту функцию в трубопроводах выполняет запорная арматура. Чаще всего применяются задвижки, общему описанию которых и посвящена эта статья.

Область применения и особенности

Несмотря на кажущуюся простоту, запорная арматура имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку от качества её работы зависит очень многое. Прочность и долговечность задвижек являются основными критериями их качества.

Задвижки для нефтепродуктов –  очень важная деталь любого трубопровода (как магистрального, так и местного значения). Рассмотрим их более подробно.

По принципу своей работы они делятся на клиновые и параллельные.

Клиновые представляют собой запорными устройства, которые перекрывают поток с помощью сдвига затвора в плоскости,  перпендикулярной перекрываемому потоку. Уплотнительные поверхности в затворе такого типа расположены под углом  друг к другу.

Сами клинья бывают:

  • цельными упругими;
  • цельными жесткими;
  • двухдисковыми.

Вне зависимости от типа, клинья покрывают  высоколегированной сталью, что дает возможность заменять сальниковую набивку, не прерывая работы.

Отличие параллельных типов от клиновых в том, что в них уплотнительные поверхности затворов располагаются не под углом, а параллельно друг другу.

Параллельные типы этой запорной арматуры также бывают шиберные (с одним диском) и двухдисковые.

Также задвижки различаются по направлению движения их шпинделя. По этому параметру их делят на две группы: с выдвижным шпинделем и с вращающимся невыдвижным.

В конструкциях с выдвижным шпинделем при открытии или закрытии затвора шпиндель совершает  поступательное или поступательно-винтовое движение, при этом выдвигаясь из корпуса. Как правило,  такие конструкции  отличаются достаточно большими габаритными размерами.

Конструкции с невыдвижным вращаемым шпинделем – меньше по своим размерам и применяются в основном в потоках, не вызывающих коррозию. При закрытии затвора в них шпиндель из корпуса не выдвигается.

По материалу своего изготовления задвижки делятся на стальные и чугунные.

Стальные задвижки используются для перекрывания жидких и  газообразных потоков в условиях перепадов давления.

Назначение чугунных задвижек – полного перекрытие и обратный пуск потока. Они могут работать при  температуре до  225-ти градусов Цельсия. На трубопроводе, идущем в горизонтальной плоскости, они ставятся маховиком вверх, при этом шпиндель располагается вертикально. На вертикальных трубопроводах их ставят так, чтобы шпиндель находился в   горизонтальной плоскости.

И стальные, и чугунные виды этой запорной арматуры – ремонтопригодные изделия.

Этим типом трубопроводной арматуры, вне зависимости от диаметра,  можно управлять как вручную (с помощью физической силы), так и автоматически (при помощи электропривода).

Второй способ управления чаще всего применяется на  больших диаметрах, когда перекрытие потока вручную требует слишком больших усилий. Кроме того, автоматическое управление удобнее, так как дает возможность  одним нажатием кнопки не только полностью опустить или поднять затвор, но и остановить его в любом промежуточном положении.

Автоматика также без участия человека отключает электропривод, если затвор дошел до своего крайнего положения. При наличии специального датчика положения, на пульте управления отражается степень перекрытия прохода.

В общем, задвижки обладают рядом несомненных преимуществ перед другими видами запорной арматуры:

  • они обеспечивают подачу потока в любом необходимом направлении;
  • строительная длина – невелика;
  • есть возможность перекрытия с их помощью не только жидких, но и вязких потоков.
  • малое значение гидравлического сопротивления.

Основные характеристики:

№Полезная информация
1 рабочая среда: нефть, нефтепродукты, масла, пар, вода, кислоты, щелочи и другие среды
2 максимально допустимая температура  450 градусов Цельсия
3 максимально выдерживаемое давление 25 МПа
4 широкий спектр выпускаемых диаметров: от 50-ти до 1200 миллиметров
Читайте также:  Инструмент и технология высверливания точечной сварки

Стальные задвижки

Их используют в основном как трубопроводную запорную арматуру, затвор которой работает крайних положениях ( «открыто»/«закрыто»).

Как регулирующая запорная арматура они используются только в незамкнутых гидравлических системах,  номинальное давление которых не превышает  1 атмосферу.

Все они  условно разделяются на типы по следующим критериям:

  • тип применяемого затвора;
  • тип ходового узла (шпинделя);
  • тип используемого привода;
  • способ присоединения к трубопроводу;
  • способ изготовления.

По типу затвора стальные задвижки делятся на параллельные и клиновые (в зависимости от взаимного расположения уплотнительных колец). В параллельных эти кольца расположены (как ясно из названия) параллельно друг к другу, а в клиновых – под углом.

Клиновые стальные задвижки бывают жесткими и составными.

Клин жесткого типа – цельнолитой, что дает хорошую герметичность. Однако, если температура среды в трубопроводе подвергается значительным температурным колебаниям, при жесткой конструкции  есть риск заклинивания, так как материал, из которого отливается затвор, подвержен термическому расширению.

Для того, чтобы избежать заклинивания пи высоких температурах, были сконструированы составные конструкции  с двухдисковыми затворами. В конструкциях  параллельного типа может быть  один диск (шиберная) или два. Во втором варианте между запорными дисками вставляется распорный элемент (клин либо пружина).

Ходовой узел (шпиндель) может быть как выдвижным, так и невыдвижным (вращательным).

Выдвижной шпиндель при перекрывании потока совершает либо   поступательное, либо поступательно-вращательное движение. Вращательный шпиндель отсекает поток посредством только вращательного движения.

Первый тип конструкции  считается более долговечным, поскольку во время работы ходовая резьба не в входит в прямой  контакт с рабочей средой в трубопроводе. Ходовая резьба конструкций с невыдвижным  шпинделем постоянно контактирует с рабочей средой.

Преимуществом второго типа  являются их значительно меньшие габариты, что дает возможность их применения в условиях ограниченного пространства.

Читать также: Виды запорной арматуры в нефтяной промышленностиВакуумное оборудование: бустерные насосы

Движение затвора может обеспечиваться как вручную, так и с помощью электрического привода. Для ручной подачи затвора в конструкциях с большими диаметрами применяются редукторы с несколькими передачами, что значительно снижает степень физического усилия.

По типу присоединения к трубопроводу задвижки делятся на фланцевые и ввариваемые (сварные).

Фланцевый тип такой запорной арматуры присоединяется к основной трубе при помощи болтов, что значительно облегчает их ремонт и демонтаж в случае замены.  Ввариваемый тип – прочнее и надежнее.

Такие конструкции применяют в трубопроводах с агрессивными рабочими средами и высоким давлением потока. Кроме того, они обладают лучшей герметичностью и позволяют избежать протечек, а также обладают меньшими габаритами (по сравнению с фланцевыми).

Однако ремонт и, тем более, демонтаж в этом случае – сильно затруднены.

По способу своего изготовления стальные задвижки делятся на:

  • цельнолитые;
  • сварные;
  • штампованные.

Наиболее распространены литые виды, как наиболее надежные.

Как и любые другие трубопроводные элементы, стальные задвижки обладают как рядом преимуществ, так и некоторыми недостатками (по сравнению с другими видами  трубопроводной арматуры).

К основным преимуществам относятся: простота использования конструкции; низкий уровень гидравлического сопротивления;  малая строительная длина. Основные недостатки: длительное время процесса открытия/закрытия, большая строительная высота, невозможность регулирования скорости потока в трубопроводе.

Чугунные задвижки

Широко применяются на трубопроводах диаметров  от 50 до 3000 миллиметров. Основные достоинства – простота использования конструкции и низкий уровень гидравлического сопротивления, чем и вызвано их широкое применение на магистральных трубопроводах, в которых жидкая рабочая среда движется с большой скоростью.

Чугунная задвижка – это маховик (чаще всего – с ручным приводом), при помощи которого затвор сдвигается до полного перекрытия трубы.

Чугунные  задвижки бывают полнопроходными или суженными.

Полнопроходные имеют стандартный диаметр прохода, что позволяет снизить в них показатель гидравлического сопротивления. Суженные конструкции в основном применяются в трубопроводах с ограниченной скоростью движения рабочей среды.

Читать также: Виды запорной арматуры в нефтяной промышленностиКак рабтает аппарат для разгонки нефтепродуктов АРН-ЛАБ-03?

Также, как и у стальных, шпиндели у чугунных задвижек могут быть выдвижными и невыдвижными.

Выдвижной шпиндель облегчает ремонт и техническое обслуживание, что значительно продлевает срок  службы изделия.

В свою очередь, невыдвижной шток позволяет имеют значительно уменьшить (в полтора раза)  габариты запорной арматуры, что дает возможность использовать их в условиях ограниченного пространства. В связи с этим, выбор типа запорной арматуры зависит от предполагаемых условий её использования.

Задвижки, в отличие от кранов, перекрывают поток рабочей среды за счет возвратно-поступательного движения, вследствие чего затвор не всегда выдерживает давление потока.

В трубопроводах высокого давления задвижки постепенно вытесняются кранами, и применяются в основном в незамкнутых гидравлических системах, где регулировка движения потока только в виде «перекрыть/открыть».

  • Чтобы избежать срыва затвора, давление в  системе должно быть до 1-ой атмосферы.
  • YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Список используемой литературы:

  • Нефть — Википедия
  • ἔλαιον. Liddell, Henry George; Scott, Robert; A Greek–English Lexicon at the Perseus Project.
  • Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
  • Эрих В.Н. Химия нефти и газа. — Л.: Химия, 1966. — 280 с. — 15 000 экз.
  • Хаустов, А. П. Охрана окружающей среды при добыче нефти/ Хаустов, А. П., Редина, М. М. Издательство: «Дело», 2006. 552 с.
  • «oil» . Oxford English Dictionary (3rd ed.). Oxford University Press. September 2005. (Subscription or UK public library membership required.)

Особенности трубопроводной арматуры для нефтепродуктов

Современные промышленные отрасли сложно представить без предприятий нефтегазовой индустрии. При производстве высококачественной продукции необходимы передовое оснащение и устойчивые к рабочей среде материалы.

Для организации безопасной и надежной работы оборудования нефтегазового комплекса используют различные разновидности трубопроводной арматуры.

Качественные трубопроводные изделия из износостойких материалов обеспечивают бесперебойное функционирование узлов и систем в условиях агрессивной и неагрессивной рабочей среды.

Разновидности трубопроводной арматуры

По назначению трубопроводную арматуру для нефтегазодобывающей промышленности делят на такие виды:

  1. Запорную трубопроводную арматуру, которая предназначена для перекрытия движения среды.
  2. Регулирующую трубопроводную арматуру. Основное назначение оборудования – управлять всеми рабочими параметрами потока нефтепродуктов (расходом, температурой, давлением) с помощью изменения значений проходного сечения.
  3. Предохранительную арматуру, которая обеспечивает точечный выпуск или перезапуск движения рабочей среды при увеличении значений давления до показателей, влияющих на прочность системы. Оборудование контролирует обратное движение потока среды.
  4. Контрольное оборудование, которое определяет состояние рабочих сред.

При производственных работах в нефтегазовой промышленности огромную роль играет запорная арматура для трубопроводов. Среди разнообразия оборудования выделяют задвижки. С техническими характеристиками и ассортиментом предлагаем ознакомиться подробнее тут. Их конструктивно-технологическое разнообразие имеет широкий диапазон.

Требования к трубопроводной арматуре

По условиям работы к арматуре, которая используется в нефтедобывающей отрасли, предъявляются определенные требования:

  • прочность конструкции;
  • герметичность элементов конструкции;
  • надежность работы технологичной установки;
  • взрывобезопасность;
  • стойкость материала арматуры к коррозии.

Прочность арматуры для установок с нефтепродуктами определяется рабочими характеристиками: температурой, давлением. За счет используемых технологий производств устанавливаются рабочие параметры, которые могут иметь значения широкого диапазона.

Отличительные особенности запорной арматуры для нефтепродуктов

Нефтепродукты на нефтеперерабатывающих установках находятся в газообразном или жидком состоянии под высоким давлением. В зависимости от рабочей среды и температуры используют различные материалы для трубопроводной арматуры: чугун, легированную сталь, коррозионно-стойкую сталь.

В качестве трубопроводной запорной арматуры для нефтедобывающей отрасли используются задвижки из чугуна и стали. При давлении свыше 1 МПа целесообразней применять стальные изделия.

Это объясняется работой арматуры в условиях абразивно-жидкостного износа. К трубопроводу задвижки присоединяются с помощью фланцев. Устройства устанавливаются в любом рабочем положении.

Предусмотрены разные типы управления: ручное управление с помощью маховика или при помощи электропривода.

Читайте также:  Завод запорной арматуры благовещенский

Отличительные особенности запорного органа:

  • высокая герметичность;
  • прочность конструкции;
  • небольшое гидравлическое сопротивление;
  • установка в разном рабочем положении.

Во время транспортировки нефтепродуктов и нефти возникает необходимость регулирования рабочего потока, в некоторых ситуациях – даже полное перекрытие движения нефтепродуктов. Для этих целей предусмотрена трубопроводная арматура. Она обеспечивает эффективное перекрытие и обратный пуск потока рабочей среды.

Запорная арматура магистральных нефтепроводов

Определение 1

Запорная арматура – это трубопроводная арматура, которая используется для перекрытия потока рабочей среды с определенной степенью герметичности.

Определение 2

Герметизация – это обеспечение непроницаемости мест соединения деталей для жидкостей и газов, а.

К запорной арматуре для магистральных нефтепроводов можно отнести: клапаны, вентили, заслонки, дисковые затворы, перегородки и т.п. Устройства для перекрытия рабочей среды (газов или жидкостей) на несколько категорий. Они делятся по сферам применения. Назначение запорной арматуры может быть следующим:

  1. Сантехническое. Данная арматура используется для сооружения трубопроводной системы в частных домах, квартирах и т.п.
  2. Промышленное. Данная арматура представляет собой изделия с повышенными техническими характеристиками. Они используется для создания контуров отопления, паропроводов и трубопроводов различного назначения.
  3. Общепромышленное. Данная арматура используется арматура применяется для изготовления систем подачи газа, химикатов, жидкостей и т.п. на крупных предприятиях и месторождениях полезного ископаемого. Отличительной чертой такой арматуры является способность выдерживать воздействие высоких давлений и температур.
  4. Судовое. Данная арматура используется для изготовления трубопроводов, работающих на морских судах и речного флота. Отличительной чертой такой арматуры высокая устойчивость по отношению к гидроударам и вибрациям.
  5. Специальное. Данная арматура изготавливается по специальным заказам и может иметь нестандартные размеры.

Замечание 1

Специальная запорная арматура имеют определенные изменения технических характеристик, так как должны соответствовать требованиям работы в экстремальных ситуациях (атомные электростанции, морские месторождения природного газа или нефти, трубопроводы в экстремальных районах).

Конструкция запорной арматуры отличается наличием дополнительных деталей, но стандартные изделия почти не отличаются друг от друга и состоят из вентиля или ручки управления, герметичного корпуса и заслонки (или задвижки).

Кроме перечисленных основных элементов запорная арматура для нефтепроводов имеет детали, которые предназначены для подключения труб с двух сторон. Маркировка запорной арматуры регламентируется ГОСТ 4666-75.

Существуют три ее способа: гравировка, клеймение, штамповка, также иногда используется маркировка в виде окрашивания.

Виды запорной арматуры для магистральных нефтепроводов

Запорная арматура классифицируется двумя основными способами:

  1. По способу соединения запорная арматура может быть фланцевой и бесфланцевой.
  2. По форме фланцев запорная арматура может быть круглой, квадратной или треугольной.

К запорной арматуре относятся: задвижки, вентили, шаровой запорный кран, клапаны, затворы. Задвижка обычно устанавливается на магистральных нефтепроводах. Главным ее элементом является шпиндель. Он может быть неподвижным или подвижным.

Разные задвижки между собой могут отличаться устойчивостью по отношению к агрессивным средам и другим техническим характеристикам. Основное отличие задвижки от заслонки заключается в том, что у заслонок гораздо меньше деталей, что делает их менее подверженными к разрешению. Задвижки не делаются из материалов, которые устойчивы к химикатам.

Поэтому они используются в системе трубопроводов исключительно для перемещения воды, для химикатов используют заслонки.

Вентиль представляет собой корпус, оснащенный двумя креплениями для труб, запора, который двигается при помощи резьбового соединения. При вращении вентиля осуществляется движение штока с маховиком, перекрывающие поток рабочей жидкости. Также вентили используются для регулировки подачи газа или жидкости.

Запорный кран — литой корпус, у которого имеются резьбу с двух сторон для крепления труб. Для перекрытия потока рабочей среды у крана имеется ручка, при помощи которой изменяется положение затворной заслонки.

Под ручкой устанавливают резиновую прокладку. Запорные краны могут быть ручными (оборудуются электрическими двигателями) и проходными. Еще одна функция запорного крана заключается в регулировке подачи рабочей среды.

Запорные краны делаются из фарфора, бронзы, пластика, чугуна или стали.

Клапаны являются самой распространенной запорной арматурой, используемой на магистральных нефтепроводах. Положение заслонки в них регулируется при помощи маховика. Некоторые модели оснащаются электрическими приводами.

Затворы представляют собой главную деталь любого закрывающего механизма. В случае неисправности затвора поток рабочей среды легко может разрушить трубу. Обычно они делаются из чугуна или стали. Самыми распространенными являются дисковые затворы.

Особенности трубопроводной арматуры для нефтепродуктов

Трубопроводная арматура — класс устройств, предназначенных для управления перемещением рабочей среды в трубопроводе. Они необходимы для обеспечения безопасной и надежной работы трубопроводной системы, бесперебойного функционирования узлов.

Разновидности трубопроводной арматуры

Арматура, используемая в нефтегазовой промышленности, подразделяется на следующие типы:

  • Запорные устройства, предназначенные для полного перекрытия движения рабочей среды (задвижки, запорные клапаны и т. п.). Они герметично перекрывают проходное сечение, препятствуя перемещению нефти, нефтепродуктов или газа.
  • Регулирующая арматуры, управляющая потоками нефтепродуктов. С ее помощью можно регулировать размер проходного отверстия для снижения давления в системе и контролировать другие характеристики потока (температуру, расход среды).
  • Предохранительные клапаны, отвечающие за выброс рабочей среды или изменение движения потока при чрезмерном повышении давления в системе. Сброс среды продолжается, пока значения давления не опустятся до допустимых показателей.
  • Контрольные устройства, предназначенные для контроля состояния рабочей среды в текущий момент времени.

Запорная арматура играет самую важную роль при устройстве трубопроводных систем, предназначенных для транспортировки нефтепродуктов. Она может подсоединяться к трубе с помощью фланцевого соединения или приварным способом.

Требования к трубопроводной арматуре

К трубопроводной арматуре, работающей с нефтью и нефтепродуктами, предъявляются особые требования:

  • Точность регулировки и работа при конкретно заданных параметрах системы. Арматура должна работать исправно и не отходить от указанных характеристик. В противном случае это будет свидетельствовать о неисправности устройств.
  • Прочность конструкции. Трубопроводная арматура должна хорошо сопротивляться механическим повреждениям и нагрузкам, не подвергаться деформациям. Стойкость к механическим воздействиям обуславливает долговечность устройств.
  • Устойчивость к коррозионному поражению и температурным перепадам (в некоторых случаях). Стойкость к воздействию химически активных веществ продлевает срок службы изделий.
  • Высокая герметичность. Арматура не должна допускать протечек нефтепродуктов во внешнюю среду. Герметичность относительно внутреннего объема — другой параметр, показывающий возможность вывода среды вне указанных параметров системы. Например, если рабочая жидкость/газ частично попадает в участки трубы, исключенные из системы. В нефтегазовой отрасли оба типа герметичности (внешняя и внутренняя) очень важны.
  • Длительный срок эксплуатации без необходимости частого обслуживания и ремонта. Для этого требуется применять изделия, отличающиеся высокой стойкостью к химическому и механическому износу, изготовленные из износостойких материалов.
  • Взрывобезопасность.

Рабочие параметры, такие как температура и давление, характеризуют прочность запорной арматуры. Требования к изготовлению устройств, работающих с нефтепродуктами, изложены в следующей нормативной документации: ГОСТ 34029-2016, ГОСТ Р 55020-2012.

Особенности запорной арматуры для нефтепродуктов

Транспортировка нефтепродуктов, находящихся в жидком или газообразном состоянии, выполняется при высоком давлении в системе. Трубопроводная арматура, способная работать в таких условиях, изготавливается из чугуна и стали (нержавеющей, легированной, коррозионно-стойкой). При давлении среды более 1 МПа используется стальная арматура из-за лучшей работы при абразивно-жидкостном износе.

Функции, которые должна выполнять трубопроводная арматура, используемая в нефтегазовой отрасли:

  • Остановка движения потока рабочей среды.
  • Регулировка объема рабочей среды, проходящей через арматуру (контроль скорости потока и давления в системе).
  • Изменение направления потока.
  • Контроль, защита от избыточного давления или противодавления.
  • Фильтрация примесей и мусора в системе для защиты оборудования от повреждений.

Подсоединение запорной арматуры к трубопроводу — фланцевое. Монтаж на трубе возможен в любом положении (если требования не регламентированы заводом-изготовителем).

Трубопроводная арматура может иметь разный тип управления. В случае нефтегазовой промышленности возможно применение изделий с ручным управлением маховиком или с электроприводом. Управление запорными устройствами, оснащенными электроприводом, осуществляется с помощью пульта ДУ или кнопочного поста, установленного рядом с управляемой арматурой.

В нефтегазовой отрасли в качестве запорной арматуры широко применяются задвижки, предназначенные для остановки движения потока рабочей среды, а также клапаны следующих типов:

  • Шаровой — препятствие движения жидкости, конденсата или газа.
  • Поршневой — регулировка потока жидкостей, способных вызвать износ трубопровода. Монтируется в местах, где требуется свести к минимуму ремонт и обслуживание системы.
  • Запорный — для герметичного перекрытия проходного отверстия трубопровода.

Возможна полная автоматизация эксплуатации трубопроводной арматуры. В этом случае применяется автоматизированная система управления технологическими процессами, оснащенная специальными датчиками. Они реагируют на изменение характеристик трубопроводной системы и немедленно реагируют, перекрывая или регулируя поток рабочей среды в зависимости от типа и назначения арматуры.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector